1表面肌電圖簡介及在康復(fù)中的應(yīng)用2什么是肌電圖Electromyography…“..isthestudyofmusclefunctionthroughtheinquiryoftheelectricalsignalthemusclesemanate.”肌電圖(ElectromygraphyorEMG)是用來記錄和分析肌肉收縮時(shí)發(fā)出的肌電信號(hào)的工具，其目的是對肌肉功能和神經(jīng)運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行分析和研究。康復(fù)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用其對殘疾人和受傷運(yùn)動(dòng)員的功能進(jìn)行評(píng)估，并修改治療方案。3對肌電圖進(jìn)行研究的兩種路過臨床神經(jīng)學(xué)的肌電圖，針性電極接受單一運(yùn)動(dòng)單位的電位。運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)（Kinesiology）的EMG，常用表面和線性電極接受肌電圖。前者研究自主運(yùn)動(dòng)單位的電位（幅度、時(shí)限和形態(tài)）、靜息狀態(tài)時(shí)的自主電位（纖維顫動(dòng)、自發(fā)性收縮，等等），診斷運(yùn)動(dòng)和感覺神經(jīng)的傳導(dǎo)速度。后者研究骨骼肌的功能和其之間的協(xié)同活動(dòng)。其目的是為了分析不一樣運(yùn)動(dòng)和姿勢的骨骼肌功能及它們的協(xié)同活動(dòng)。4肌電信號(hào)是什么？5運(yùn)動(dòng)單位(MotorUnit)什么是運(yùn)動(dòng)單位？完畢神經(jīng)控制下肌肉收縮的最小的功能單位。一種運(yùn)動(dòng)單位包括胞體、樹突、軸突及其分支以及其控制下的肌纖維。6肌膜動(dòng)作電位的產(chǎn)生7肌膜動(dòng)作電位與肌肉收縮從alpha運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)出的沖動(dòng)沿著神經(jīng)軸索擴(kuò)佈到神經(jīng)肌接頭處的觸突扣（神經(jīng)終板膨大），加速該處的乙酰膽堿（Acetylcholine,Ach）釋放入神經(jīng)肌連接處的裂隙內(nèi)。Ach激發(fā)神經(jīng)肌接頭處肌肉側(cè)的觸發(fā)電位，即終板電位。這個(gè)終板電位可以觸發(fā)了肌膜的動(dòng)作電位。這個(gè)動(dòng)作電位深入刺激肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的Ca＋＋釋放，引起肌肉收縮，稱之為興奮－收縮偶合（Excitation-ContractionCoupling）。8肌電圖就是被記錄的肌膜動(dòng)作電位。肌膜動(dòng)作電位的必然成果是骨骼肌的興奮－收縮耦合，因此肌電圖代表著肌肉的收縮。EMG提供了一種可觀測神經(jīng)系統(tǒng)的窗口。動(dòng)作電位和肌電圖9在靠近興奮性細(xì)胞膜處放置電極，既肌腹處，可記錄到以電壓/時(shí)間的形式體現(xiàn)的EMG。10肌電信號(hào)的構(gòu)成肌電圖所記錄的肌電信號(hào)是眾多運(yùn)動(dòng)單位的肌電信號(hào)的重疊。11運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)所記錄的肌電圖是眾多運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)作電位的重疊。由于，電位源是一種容積導(dǎo)體，在皮膚表面形成肌電場，成為容積上的邊界。并且，肌電電極也不也許只記錄到肌電活動(dòng)的一種點(diǎn)。肌電電極所記錄的是電極周圍一種區(qū)域的肌電活動(dòng)。二個(gè)表面電極所能記錄的肌纖維電位只有1－2cm范圍。因此，僅憑借兩個(gè)電極是不也許記錄到整個(gè)肌肉的肌電圖。要記錄整個(gè)肌肉的肌電圖需要多種排列的和多組的、或者大面積的電極。表面肌電信號(hào)的實(shí)質(zhì)12影響肌電信號(hào)的原因1、測試局部的組織特性包括皮膚及皮下脂肪的厚薄、溫度、生理變化等都會(huì)影響肌電信號(hào)。13皮下脂肪厚度對肌電信號(hào)的影響14影響肌電信號(hào)的原因2、串?dāng)_（crosstalk）既有相鄰肌肉組織對測試部位肌電信號(hào)的串?dāng)_，也有也許來自其他設(shè)備的干擾，如：ECG，尤其在測試上肢肩部肌肉時(shí)，ECG的波峰信號(hào)常可以干擾EMG的記錄。15影響肌電信號(hào)的原因3、測試電極位置放置的不一樣每次測試電極位置在肌腹上的位置都不也許完全一致，或者電極在不一樣測試對象同一肌肉肌腹表面的放置位置也不也許完全同樣，因此得到的肌電信號(hào)成果也不也許具有絕對可比性。16影響肌電信號(hào)的原因4、外部雜音（Externalnoise）來自外界的電磁環(huán)境中的雜音，一種無變化的電信號(hào)，它常使肌電圖基線增寬或干擾肌電信號(hào)的記錄。17影響肌電信號(hào)的原因5、電極和內(nèi)部的放大器電極的質(zhì)量和內(nèi)部放大器的雜音干擾也會(huì)對肌電信號(hào)產(chǎn)生影響，也會(huì)使基線增寬。內(nèi)部放大器的雜音干擾對基線的影響一般被規(guī)定不不小于5Vm。18表面肌電設(shè)備1920表面肌電設(shè)備的構(gòu)成這個(gè)組合包括神經(jīng)肌系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)、資料處理系統(tǒng)、信息分析和總結(jié)。21表面肌電圖的操作程序?yàn)榱藵M足臨床研究的需要，表面肌電圖一般操作程序如下：肌電采集信號(hào)處理比較分析數(shù)據(jù)匯報(bào)22肌電信號(hào)的采集表面電極陰道或肛門電極線性電極(采集深部肌肉的信號(hào))23表面肌電電極放置在所要測量骨骼肌的皮膚表面，重要合用于淺表骨骼肌。肌內(nèi)肌電電極是一種雙極線性電極（7小根為一根、涂有特氟隆絕緣層的編織銀電極），重要用于深部骨骼肌。這種電極需要B型超聲波引導(dǎo)定位，然后用消毒注射針頭經(jīng)皮膚植入到所要記錄的肌肉內(nèi)。注意：此針電極和神經(jīng)科使用的針電圖機(jī)的針電極不一樣，本儀器不能用來測量神經(jīng)傳導(dǎo)速度。24原則測試電極注意：電極的質(zhì)量直接影響測試的成果。25雙電極，專用于小肌群測試。26參照電極的擺放什么是參照電極？為何要擺放參照電極？怎樣擺放參照電極？27什么是參照電極提供參照電位的電極稱為參照電極，右圖中黑色的電極為參照電極。28為何要擺放參照電極？我們處在一種無處不在的大電場（50Hz共模干擾）之中，人體變成一種大的電容，體表自身就有一定的電勢。為了排除非人體自主產(chǎn)生的電壓，這需要有一種基準(zhǔn)電壓，這個(gè)電壓就是參照電壓，必須由參照電極提供。這就是為何要擺放參照電極。29怎樣擺放參照電極？參照電極可以擺放在體表的骨性標(biāo)志上或不參與測試運(yùn)動(dòng)的肌肉的肌腱處。關(guān)鍵是在測試中參照電極不能采集到自主運(yùn)動(dòng)的電信號(hào)。30實(shí)時(shí)同步采集由于采集的是運(yùn)動(dòng)中或不一樣姿勢下的肌電信號(hào)。我們必須保證肌電信號(hào)能實(shí)時(shí)同步的在電腦屏幕上反應(yīng)出來，然后由操作者自行選擇記錄與否。31信號(hào)處理：整流Rectification32信號(hào)處理：平滑SmothingNoraxon肌電圖軟件有3種平滑方式：Mean平均值、MeanAbsolute絕對平均值、RMS(RootMeanSquare)均方根33信號(hào)處理：濾波Filtering高通濾波低通濾波帶通濾波蝶值濾波中值濾波截至濾波34信號(hào)處理：

振幅原則化AmplitudeNormalization由于是采用表面電極，因此影響肌電圖的原因有諸多。例如電極的擺放位置、皮膚處理的好壞等。因此我們一般要采用某種措施來消除上述的客觀原因，來使不一樣的兩次測試成果之間存在可比性。一般我們都采用MVC(MaxVoluntaryContraction)Normalization的措施。35測MVC的措施1.肢體或軀干做最大(抗阻)等長收縮(上下肢做單一關(guān)節(jié)的靜力性運(yùn)動(dòng),往往要固定肢體于ROM的中間位置)362.做一系列與測試肌肉有關(guān)的動(dòng)作，分別盡全力完畢，進(jìn)行比較，選肌電振幅最大的動(dòng)作作為正式測試動(dòng)作。373、在通過5~10min的熱身與熟悉后，規(guī)定測試對象開始逐漸加大力量，3~5s后到達(dá)最大，并保持3s后放松，休息30~60s后，反復(fù)一至兩次，取最大值作為MVC的值。（目前表面肌電配套軟件能自動(dòng)計(jì)算MVC值，并將其保留備用）3839肌電信號(hào)的時(shí)域分析1、什么是時(shí)域分析時(shí)域分析是最直接的肌電信號(hào)分析措施，用于刻畫時(shí)間序列信號(hào)的振幅特性，將肌電信號(hào)體現(xiàn)成記錄點(diǎn)的電位－時(shí)間曲線。40時(shí)域分析的重要參數(shù)積分肌電值（integratedEMG，iEMG）平均肌電值（averageEMG，AEMG）均方根值（root-mean-square，RMS）峰值（peakvalue）在臨床和康復(fù)醫(yī)學(xué)研究中，常被應(yīng)用于實(shí)時(shí)、無損傷地反應(yīng)肌肉活動(dòng)狀態(tài)，其數(shù)值變化一般與肌肉收縮力大小等有關(guān)。414243肌電信號(hào)的頻譜分析頻域分析重要措施是對ｓＥＭＧ信號(hào)進(jìn)行迅速傅立葉轉(zhuǎn)換（fastFouriertransformation，F(xiàn)FT），獲得ｓＥＭＧ信號(hào)的平均功率頻率（meanpowerfrequency，MPF）和中位頻率（medianfrequency，MF），用來定量描述ｓＥＭＧ信號(hào)功率譜曲線的轉(zhuǎn)移或者多種頻率分量的相對變化，一般與肌肉功能狀態(tài)即疲勞程度有關(guān)。4445肌電圖的應(yīng)用范圍46肌電圖的重要作用它能協(xié)助我們“看”到肌肉。它可以測試肌肉的功能。建立治療和訓(xùn)練方案。協(xié)助受試者“找到”和訓(xùn)練他的肌肉。分析和提高運(yùn)動(dòng)能力。監(jiān)測肌肉在人類工程學(xué)研究上的反應(yīng)。47臨床應(yīng)用48EMG分析:肌肉與否活動(dòng)實(shí)時(shí)同步功能可以很直觀的告訴你，肌肉與否活動(dòng)。當(dāng)正常站立時(shí)，CH1多裂肌和CH4腹內(nèi)斜肌是活動(dòng)的。而CH2臀大肌和CH3腹直肌是不活動(dòng)的。當(dāng)站立在不平的地面上或單腿站立時(shí)，狀況也同樣。這樣就可以明確的表達(dá)那塊肌肉是對姿勢穩(wěn)定真正起作用的。49臨床實(shí)例假如緩慢地直立位向前彎腰，背?。–H2多裂肌）和伸髖?。–H3臀大?。?yīng)在最大前屈位時(shí)“關(guān)閉”，而只靠被動(dòng)構(gòu)造（如韌帶）來維持軀干的位置。當(dāng)向后直起腰時(shí)，上述兩塊肌肉才重新活動(dòng)。在此過程中，協(xié)同?。ㄈ鏑H4的腘繩肌）一直處在活動(dòng)中。下腰痛的患者由于功能障礙或疼痛而無法使這兩塊肌肉在該“關(guān)閉”的時(shí)候安靜。50臨床意義一般狀況下，一塊健康人的健康肌肉在不需要它時(shí)，它是處在“關(guān)閉”狀態(tài)的。假如它仍然在活動(dòng)，那么也許是下列狀況的一種信號(hào)：肌肉痙攣、疼痛反應(yīng)、肌張力增高、關(guān)節(jié)不穩(wěn)、緊張、肌肉協(xié)調(diào)性差等。51EMG分析：肌肉活動(dòng)的多與少通過肌電圖，找到一種鍛煉腹肌的最佳措施。5253步態(tài)分析中肌肉的活動(dòng)54肌肉活動(dòng)的量要回答這一問題，必須對EMG的振幅進(jìn)行計(jì)算并給出詳細(xì)的數(shù)值。由于檢測時(shí)受多種原因的干擾，原始的肌電數(shù)值會(huì)存在較大的變化，因此，要對原始的肌電數(shù)值進(jìn)行處理，使之原則化，以MVC%的形式體現(xiàn)。55肌肉活動(dòng)的量56肌肉與否疲勞？一種經(jīng)典的疲勞試驗(yàn)的設(shè)計(jì)具有如下條件：1、持續(xù)的長時(shí)間的靜力性收縮2、處在合適的關(guān)節(jié)角度或肌肉收縮長度下3、并且由于運(yùn)動(dòng)單位的募集，EMG的振幅應(yīng)展現(xiàn)上升的態(tài)勢，同步與頻域有關(guān)的指標(biāo)，如平均頻率，中位頻率在頻譜上應(yīng)向左側(cè)漂移（減少）。57頻譜的漂移頻譜的漂移是和動(dòng)作電位在肌膜上傳導(dǎo)的速度下降直接有關(guān)，因此反應(yīng)了肌肉的疲勞58MPF和MF的斜率MPF和MF的斜率代表頻率衰減的速度，也是反應(yīng)肌肉疲勞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。59肌肉與否疲勞？Typicaltes